science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoekers zien een lichtstraal van de eerste bevestigde fusie van neutronensterren achter de zon vandaan komen

Artistieke impressie van materiaalstralen van de eerste bevestigde fusie van neutronensterren. Credit:Mark Garlick/Universiteit van Warwick

Een onderzoeksteam onder leiding van astronomen van de Universiteit van Warwick moest meer dan 100 dagen wachten op de aanblik van de eerste bevestigde fusie van neutronensterren om weer samen te komen van achter de schittering van de zon.

Ze werden beloond met de eerste bevestigde visuele waarneming van een straal materiaal die nog steeds uit de samengevoegde ster stroomde, precies 110 dagen nadat die eerste catastrofale fusie-gebeurtenis voor het eerst werd waargenomen. Hun waarnemingen bevestigen een belangrijke voorspelling over de nasleep van het samensmelten van neutronensterren.

De fusie van binaire neutronensterren GW170817 vond plaats op 130 miljoen lichtjaar afstand in een sterrenstelsel genaamd NGC 4993. Het werd in augustus 2017 gedetecteerd door de Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Adv-LIGO), en door Gamma Ray Burst (GRB) waarnemingen, en werd toen de allereerste fusie van neutronensterren die werd waargenomen en bevestigd door visuele astronomie.

Na een paar weken ging de samengesmolten ster achter de schittering van onze zon voorbij, waardoor hij effectief verborgen bleef voor astronomen, totdat hij 100 dagen na de samensmelting uit die schittering herrees. Op dat moment kon het onderzoeksteam van de Universiteit van Warwick de Hubble-ruimtetelescoop gebruiken om te zien dat de ster nog steeds een krachtige lichtstraal opwekte in een richting die, terwijl buiten het centrum van de aarde, begon zich in onze richting te verspreiden.

Hun onderzoek is zojuist gepubliceerd in een paper getiteld:"The optical afterglow of the short gamma-ray burst associate with GW170817" in Natuurastronomie 's website om 16.00 uur Britse tijd op maandag 02 juli 2018.

De hoofdauteur van het artikel, Dr. Joe Lyman van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Warwick, zei:

"Vroegtijdig, we zagen zichtbaar licht aangedreven door radioactief verval van zware elementen, meer dan honderd dagen later en dit is voorbij, maar nu zien we een stroom van materiaal, schuin naar ons uitgeworpen, maar met bijna de snelheid van het licht. Dit is heel anders dan sommige mensen hebben gesuggereerd, dat het materiaal er niet in een straal uit zou komen, maar in alle richtingen."

Professor Andrew Levan van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Warwick, een andere van de toonaangevende auteurs van de artikelen voegde toe:

"Als we recht door deze straal hadden gekeken, hadden we een heel krachtige uitbarsting van gammastraling gezien. Dit betekent dat het vrij waarschijnlijk is dat elke neutronenster die samensmelt, daadwerkelijk een gammastraaluitbarsting veroorzaakt, maar we zien er maar een klein deel van omdat de jet niet zo vaak in de rij staat. Zwaartekrachtgolven zijn een geheel nieuwe manier om dit soort gebeurtenissen te vinden, en ze komen misschien vaker voor dan we denken."

Deze waarnemingen bevestigen de voorspelling van de tweede auteur van het artikel, Dr. Gavin Lamb van de afdeling Natuur- en Sterrenkunde van de Universiteit van Leicester, zei dat dit soort gebeurtenissen de structuur van deze materiaalstralen zullen onthullen die dicht bij de lichtsnelheid reizen:

"Het gedrag van het licht van deze stralen, hoe het oplicht en vervaagt, kan worden gebruikt om de snelheid van het materiaal door de straal te bepalen. Naarmate de nagloed helderder wordt, kijken we dieper in de jetstructuur en tasten we de snelste componenten af. Dit zal ons helpen begrijpen hoe deze jets van materiaal, reist dicht bij de snelheid van het licht, worden gevormd en hoe ze worden versneld tot deze fenomenale snelheden."